煤低温氧化的微晶结构变化及影响因素探究

"戴广龙的研究揭示了煤低温氧化过程中微晶结构的变化规律，通过X射线衍射分析法，探讨了褐煤、气煤、气肥煤和无烟煤在不同低温氧化条件下的结构特性与自燃倾向性的关联。研究表明，煤的微观结构对其低温氧化能力和自燃倾向性有直接影响，不同矿物含量和微晶结构导致氧化性能的差异。随着煤的变质程度加深，自燃倾向性和低温氧化能力减弱。在氧化过程中，煤的层间距减小，芳香层片的平均直径增大，而堆砌高度增加，这些变化与煤的氧化状态密切相关。该研究基于国家自然科学基金项目，对理解和预防煤自燃具有重要意义。" 在煤低温氧化过程中，微晶结构扮演着至关重要的角色。戴广龙的研究选取了四种不同类型的煤样——褐煤、气煤、气肥煤和无烟煤，通过X射线衍射技术进行深入分析。X射线衍射是一种非破坏性的分析方法，能够提供关于材料晶体结构的详细信息，包括晶粒大小、形状以及结晶度等。 研究发现，煤的微晶结构特征与低温氧化反应之间存在着内在的联系。煤炭中不同的矿物成分以及微晶结构的差异，直接影响了煤在低温下的氧化能力和自燃倾向性。这意味着，在相同条件下，具有不同微晶结构的煤种可能会表现出不同的氧化行为，从而影响其自燃风险。 煤的变质程度对其自燃倾向性和低温氧化能力有着显著影响。随着煤的变质程度加深，即从褐煤到无烟煤的转变，煤的微晶结构变得更加紧密，这导致其自燃倾向性和低温氧化能力逐渐降低。这一发现对于理解煤的自然老化过程及其对自燃风险的影响至关重要。 在氧化过程中，煤的微观结构发生显著变化。层间距，即煤分子层之间的距离，会随着氧化温度的升高而减小。这可能是因为氧化反应导致了煤分子间的键合增强，使得层间距收缩。同时，芳香层片的平均直径增加，这可能反映了氧化导致的煤分子链的断裂和重组，形成更大尺寸的芳香结构。此外，芳香层片的堆砌高度增加，意味着氧化作用增加了煤层之间的相互作用，这进一步影响了煤的物理和化学性质。 这项研究的成果对于煤炭储存和运输的安全管理具有指导意义，可以为预防煤自燃提供科学依据。通过对煤低温氧化过程中的微晶结构变化规律的深入理解，可以开发出更有效的防氧化措施，减少煤炭自燃带来的经济损失和环境问题。同时，这些发现也有助于优化煤炭利用技术，提升煤炭能源的效率和安全性。